水冷螺杆式低温冷水机组技术说明
水冷螺杆式低温冷水机组以乙二醇作为冷却介质，通过一定的方法为空调、工业设备提供冷冻水。产品标准依据GB/T18430.1-2001《蒸气压缩式冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》。在设计上特别注意改善部分负荷性能及其能量自动调节装置的应用，以节约运行费用。
1. 水冷螺杆式低温冷水机组的主要配置部件如下：
Ø         水冷螺杆式低温冷水机组控制柜及鲜明操作显示屏；
Ø         双螺杆压缩机；
Ø         水冷壳管式冷凝器；
Ø         干燥过滤筒；
Ø         热力膨胀阀；
Ø         电磁阀；
Ø         干式蒸发器；
Ø         有关的内部制冷系统连接管道。
2. 水冷螺杆式低温冷水机组制冷循环
2—1. 水冷螺杆式低温冷水机组压缩机介绍
水冷螺杆式低温冷水机组压缩部件（螺杆及转子）：
瀚艺公司HYS系列水冷螺杆式低温冷水机组选用台湾复盛等世界一流品牌的半封闭双螺杆压缩机，螺杆压缩机是一种变容积式压缩机。来自蒸发器的冷媒由其吸气口进入压缩机，依次经过冷却压缩机电机线圈、螺杆压缩后进入压缩机内置油分离器。螺杆采用已获国际专利的第三代5对6非对称齿形设计。主要特点： 零部件少，运动部件只有三个，这大大提高了机组运行的可靠性。高精度加工和测量使转子间隙达到微米级，从而减少高、低压之间的泄漏，提高了压缩机工作效率。阴、阳转子采用非对称型，转子间、轴承间喷液冷却，并有油膜保护，内置高效电机，运行振动小、噪声低、寿命长。转子和压缩机外壳不直接接触，而阴阳两转子在产生驱动作用上相互接触。油沿压缩机转子段的顶部注入。布满两个转子和压缩机壳体内空隙，虽然油给转子提供了润滑作用，但它的主要目的是密封转子和压缩机外壳间的缝隙的。由于这些部件之间密封很严，限制了高低压腔之间的泄漏，从而提高了压缩机效率。
水冷螺杆式低温冷水机组容量控制：
容量控制由压缩机转子和油分离器段的滑块装置来完成的。滑块沿转子的顶部运动。由活塞、油缸驱动，沿着转子平行的轴线滑动（图2—1）。当空调负载变化时，压缩机具有能量调节滑阀，具备无段容调与阶段式容调两种。
水冷螺杆式低温冷水机组内置油分离器：
瀚艺公司采用的压缩机对“湿行程”不敏感，允许少许液态制冷剂进入机内，而无“液压缩”危险。采用内置油分离器、高效油过滤器和油压控制电路，保证压缩机安全、可靠运行。内置油分独家配置专利之SCOS斯沃尔效应油分离器，含油量0.3%，双重隔离超低噪音。直接装在压缩机排气端后面，除了将压缩冷媒中的冷冻油作分离外，同时还具有隔音之功能，可以有效的降低运转时的噪音。一旦油被注射到压缩机转子上，即与被压缩的冷媒气体混合，并直接排入油分离器。油和冷媒在油分离器内分离后，冷媒被排入冷凝器内。
水冷螺杆式低温冷水机组压缩机油加热器：
每台压缩机的机身底部都装有电加热器。电加热器从机组的电源送电起，便开始加热。当压缩机工作时才自动切断电加热器的电源。因此，除非长期停机或检修外，一般情况下，请勿切断机组的电源。压缩机开始运行时冷冻油温度低，油粘度高，立即启动压缩机可能会使容调系统动作不顺畅，故在系统运行前，需预加热约8小时左右再开机。
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组重新开机有电加热器预热8小时之要求，不得随便切断电源，以防不满足开机条件而不能启动机组。
图2—1 水冷螺杆式低温冷水机组双螺杆压缩机容量控制图
水冷螺杆式低温冷水机组压缩机的容调系统：
压缩机之容调系统是利用油压来控制，若温度低，油粘度高；立即启动压缩机可能会使容调系统动作不顺畅，故在系统运行前，需预加热约8小时左右再开机。容调系统由一个容调滑块、三个电磁阀及一组容调油压活塞组成。可调节的范围有25%、50%、75%、100%。利用油压活塞推动容调滑块，压缩机运转时，油压推动活塞，借助电磁阀的动作，控制油活塞的定位。而电磁阀则由系统的温度来控制。控制容调活塞的油系统从机壳的储油槽中，以压差的方式送入。经油过滤器后，用一支毛细管限流再送入油缸。若油过滤器阻塞或毛细管阻塞会造成容调动作失败。同理，如果电磁阀故障，也会有同样的情况发生。
2—2. 水冷螺杆式低温冷水机组膨胀阀
瀚艺公司水冷螺杆式低温冷水机组采用的膨胀阀为热力膨胀阀，机组每一制冷系统中都装有热力膨胀阀，用来自动控制制冷剂的流量。阀的感温包应贴在绝热材料内吸气管的管道外壁上。阀内另有一条平衡管道与吸气管道接通。膨胀阀是通过感受吸气温度以及压力共同调整阀门的开启度的大小。阀门的过热度控制为5℃左右。机组在出厂前已经调整好，如无绝对需要切勿重新整定。
2—3. 水冷螺杆式低温冷水机组液路操作阀（角阀）
角阀位于水冷冷凝器出口，通向液体干燥过滤器，此阀作用是季节性停机或在设备维修时，结合压缩机操作阀（排气阀）的使用，可将制冷系统中的制冷剂全部压入冷凝器中贮存。
▲注意：将制冷剂收入冷凝器操作时，切忌停止冷却水与冷冻水的流动，以防止冷凝压力过高和蒸发器冻结。
2—4. 水冷螺杆式低温冷水机组干燥过滤器
水冷螺杆式低温冷水机组干燥过滤器位于出液阀与膨胀阀之间的液体管路上，作用是干燥制冷剂、过滤制冷系统中的杂物，使制冷系统保持清洁与干燥，可根据系统中的液体窥视镜及显湿指示器确定是否需要换干燥过滤芯。
2—5. 水冷螺杆式低温冷水机组液体制冷剂显湿指示器
水冷螺杆式低温冷水机组显湿指示器（液体窥视镜或视液镜），安装于膨胀阀与过滤器之间的液体管道上，其作用是观察制冷系统中的制冷剂充填量是否正确和液体通道是否受阻，同时不断提供制冷剂的湿度成份显示。从视镜中看到透明无泡，表示系统中有足够循环的制冷剂，有气泡则表示制冷剂不足或出现了不凝性气体，再者则可能液体通道受阻，通道受阻则应更换过滤器滤芯。湿度可通过指示器的颜色改变而显示。显示绿色则表示系统中的含湿量是安全的〔显色指示为绿色时制冷系统中的含水量＜150PPM，出现黄色显示则表示含湿量超过了规定的要求，此时应更换干燥过滤器的滤芯。
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组至少在工作4小时后，显示器与液体制冷剂充分接触了必要的时间后才能反映并显示系统中真正的湿度成分。
水冷螺杆式低温冷水机组油冷却器：低温机组由于压缩机的压缩比大，故压缩机作功较水冷常规（7/12℃）较多，压缩机的油温较高，排气温度也很高，有时会引起排气温度过高而报警，针对以上现象，我司特别配备了油冷却器，降低了油温、压缩机排气温度。
2—6. 水冷螺杆式低温冷水机组蒸发器
水冷螺杆式低温冷水机组蒸发器为干式蒸发器，管程内为氟侧，壳程内为水，端盖是可以拆卸的，（由于内部有压力，无绝对需要，用户不要轻易拆卸，以免造成泄漏或发生危险），必要时应由专业人员在检修时才可打开。盖内有隔板，限制制冷剂的流动范围。管壳内侧的冷冻水，经过折流板的引导交错穿过蒸发管道，与蒸发管道进行热交换，降低水温，从而可使蒸发器发挥其最佳的传热效果。蒸发器筒体在出厂前已做保温处理，绝缘材料采用闭泡沫层，具有防水、防潮、隔气、隔热的性能，并且材料有较好的韧性，表面光滑便于清洁。
水冷螺杆式低温冷水机组冷冻水水管的连接，按出厂时已设置的标签所示连接，一般情况下，单机头水冷机的入口靠近氟侧接口那头，双机头的入水按出厂时已设置的标签。蒸发器进出水管已装好温度传感器，从电脑手动操作器面板上，可以直接读出进、出水温度。蒸发器出水管已装好水流开关，无需再安装其他水流连锁装置。
水冷螺杆式低温冷水机组蒸发器管路部件通常位置如下说明：
水冷螺杆式低温冷水机组冷冻水进管（由外端延管道至蒸发器方向）
□截止阀（蝶阀）
□Y型过滤器
□减震软管
□冷冻水泵
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
□止回阀
□装有截止阀的水压表
□管道接管
□排气口（排放系统空气）
□温度计
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
水冷螺杆式低温冷水机组冷冻水出管（由外端延管道至蒸发器方向）
□排气口（排放系统空气）
□装有截止阀的水压表
□管道接管
□温度计
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组管路各最低处配有放水阀，以便在必要时(如冬季气温过低，防止冻裂)放清系统中的余水。
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组蒸发器内一旦有杂物进入将难以排出，这会造成水路不畅甚至堵塞，将直接影响机组的制冷效果，严重时会使蒸发器冻结损坏。管道安装完毕必须对水系统作密闭性试验，应保证在水压1.0Mpa压力下无漏，然后对整个系统进行清洗，清洗时应脱开机组，以免脏东西进入机组，然后再对所有的冷冻水管道进行保温处理，在绝热保温层外应罩有防潮密封层，以防湿空气侵入破坏绝热性能，以减少冷量的散失和避免管道的凝露，而造成不必要的能量消耗。
2—7. 水冷螺杆式低温冷水机组冷凝器
水冷螺杆式低温冷水机组冷凝器为管壳式，管程内为水，壳程内为氟，其端盖是可以拆卸的。 用户可以根据安装现场情况，调换冷凝器的左右端盖（但不能颠倒上下方向）改变进出水管道位置，就近接管。冷凝器下法兰为供水接口（进水口），上法兰为回水接口（出水口）。冷凝器两侧端盖上下各有一个1/4″和3/8″管塞，供排气与排水之用。在单机系统中已在冷凝器出水管安装了水流开关，无需再安装水流连锁装置！对于双机系统，有两个冷凝器，只在其中一个冷凝器出水管安装了温度传感器和水流开关，机组安装时需将此温度传感器和水流开关拆下，安装在两个冷凝器出水总管上，以确保两个机组运行时同时能够监测两个冷凝器的水流情况。
冷凝器顶端有一个排空阀，供排放系统中的不凝性气体。可对照制冷剂饱和压力表进行判断系统中是否含有不凝性气体，若系统中平衡压力都较制冷剂饱和压力要高。需对系统进行排气操作，排气操作一般应在停机1~2小时后，但保持冷水流动，待冷凝器的压力平衡后，打开排空阀（应排向室外），待1~2分钟后即关闭。平衡后观察饱和压力。若没有达到要求可再重复操作1~2次，即可完成。排空后可能会造成制冷剂不足，要相应添补制冷剂。
水冷螺杆式低温冷水机组冷凝器管路部件通常位置如下说明：
水冷螺杆式低温冷水机组冷却水进管（由外端延管道至冷凝器方向）
□截止阀（蝶阀）
□Y型过滤器
□减震软管
□冷却水泵
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
□止回阀
□装有截止阀的水压表
□管道接管
□排气口（排放系统空气）
□温度计
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
水冷螺杆式低温冷水机组冷却水出管（由外端延管道至冷凝器方向）
□排气口（排放系统空气）
□装有截止阀的水压表
水冷螺杆式低温冷水机组□管道接管
□温度计
□减震软管
□截止阀（蝶阀）
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组在冷却水管道各最低处，必须有一装置供系统在冬季放水和维修之用的排水阀。
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组必须锁紧冷凝器端盖螺栓，并与冷却水路管道系统网作0.8Mpa压力的水压试验后才能给系统加水。
▲注意：水冷螺杆式低温冷水机组为防止冷凝器管道的损坏，要保证充罐水的平衡酸碱度（PH值）。
2—8. 水冷螺杆式低温冷水机组水流开关
机组在蒸发器出水管道上出厂前已安装好靶式水流开关，并且与压缩机连锁。
2—9. 水冷螺杆式低温冷水机组高低压开关
水冷螺杆式低温冷水机组每个制冷环路都有一个高低压压力开关，开关的压力数值在出厂前已经整定好，用户不得随意改变其整定值。每当压力开关动作，便立即停机报警。压力恢复，压力开关会自动复位。必须在找出故障原因并排除故障后，才能重新开机。一般风冷机组的正常工作压力为：
水冷螺杆式低温冷水机组高压：16~22kgf/cm2；低压压力为3~6kgf/cm2。
水冷螺杆式低温冷水机组出厂前已将高低压值设定好，高压为23kg/cm2；低压为2.5kg/cm2。
水冷螺杆式低温冷水机组长期停用：在冬季机组不使用的时候，应把机组内所有的冷冻水都放尽，以免由于环境温度过低而使水冻结进而损坏机组。可以在水里添加乙二醇和丙醇混合物来防冻。
▲警告！！绝不可使用盐类混合物，以免腐蚀机组，损坏设备。系统连管时，要保证水系统无污物，否则将严重影响机组正常运行。
3. 水冷螺杆式低温冷水机组电器控制系统概述
　　a、水冷螺杆式低温冷水机组控制方法先进，运行稳定可靠：水冷螺杆式低温冷水机组控制系统的核心采用世界一流品牌可编程序控制及液晶显示操作，这是机组稳定运行的有力保障。由于可编程序控制器的用户运行程序可以方便地更改，故可以满足用户的各种要求，如在自动模式时，在电脑的程序控制下，水冷螺杆式低温冷水机组能自动开机、停机、能量调节和安全监测，自动化程度高。在手动模式下，通过操作面板，实现机组可控、可调，为专业人员的现场调试检修提供方便。
　　b、水冷螺杆式低温冷水机组全自动化的节能运行，水冷螺杆式低温冷水机组运行于不同的场合与负荷，可以根据实际情况，对水冷螺杆式低温冷水机组的运行参数（温度）进行设定，电脑控制系统将根据所设定的参数，进行全自动能量调节，由于采用多台压缩机组合设计，如负荷大时，投入运行的压缩机就多，负荷小时，投入运行的压缩机就少，单台压缩机可以实现部分负荷滑阀式能量调节，以调节冷量输出，满足不同负荷的要求，保证机组在合理的效率下运行，真正实现高效节能。
c、水冷螺杆式低温冷水机组安全保护系统：机组保护功能设置完备、合理。系统设置了高低压保护、冷冻冷却水流量保护、过流、过载、缺相、欠过压、相序保护等，从而确保机组正常运行。
3—1. 水冷螺杆式低温冷水机组电源要求
水冷螺杆式低温冷水机组的工作电源为380V（342~418V）三相四线制外接电源；控制电源为220V/50Hz单相外接电源。机组电压波动为±10%；相间电压相波动为±2%。
▲警告！！电压波动＞10%或相间电压波动＞2%，开机操作所引起的损坏应视作操作不当，不属于本产品的包修范围。
3—2.电源连接
机组的总电源可以从机组电控柜下方引入。
3—3.电器绝缘性能
电机绝缘电阻应大于10MΩ、电器绝缘电阻不小于5MΩ。
▲注意：不能对本机组作耐压及绝缘试验！ 因为机组控制电路中有电子器件，耐压及绝缘试验会损坏这些器件，机组安装及电气施工时要求对输入电缆、电线作耐压或绝缘测定时，应将被测电缆、电线与设备隔离。控制柜内的所有电气元件及压缩机等出厂前已经耐压试验，专用控制器也已在安装前作了专门耐压试验，为防止电机电器及专用控制器受损，用户不可重复耐压试验，若要新耐压测定，必须与本厂联系，按本厂有关规定，并得到本厂许可方能进行。
▲警告！！不按本厂规定的要求，作耐压或绝缘试验而造成设备损坏，视为操作不当，不属本厂保修范围之内。
3—4. 水冷螺杆式低温冷水机组压缩机安全装置
①水冷螺杆式低温冷水机组压缩机电机过热保护：
水冷螺杆式低温冷水机组在压缩机电机内装有内埋式温度保护器，以防止电动机的过热。当电动机绕组温度≥135±5℃时，保护便断开，停机报警。待电动机绕组温度下降(88±5℃)后，触头闭合，用户应查明原因，排除故障，才能开机。
②压缩机的排气高温保护开关：
水冷螺杆式低温冷水机组压缩机排气温度升高达到105±5℃时，排气高温保护开关跳脱。停机报警，当温度降至88±5℃时，开关闭合复位。
3—5. 水冷螺杆式低温冷水机组压缩机油
▲注意：为避免压缩机油槽内加热器烧坏。在放油之前应将主电源的隔离开关关闭。
各类压缩机使用的润滑油型号见表4
表4  各类压缩机使用润滑油
水冷螺杆式低温冷水机组压缩机在出厂前已按机组技术参数规定的要求加了足够的冷冻油，一般情况不需要再补充冷冻油。从压缩机的油窥镜能看见油位线，便可以按“开机”操作，待机组稳定工作后，油位应在油窥镜的1/3~2/3处；若低于此油位范围应考虑适当补充些冷冻油, 但不宜补充过量。
3—6. 水冷螺杆式低温冷水机组压缩机油的更换
水冷螺杆式低温冷水机组压缩机内部润滑油系统是维持压缩机正常运转的关键，润滑油具有润滑、冷却、密封、驱动油压缸等功能。一般润滑油的问题有：
1、异物混入，致润滑油污染，阻塞油过滤器。
2、高温效应致润滑油恶化，失去润滑功能。
3、系统水分污染、酸化、侵蚀马达。
鉴于以上几种问题，对于压缩机的润滑油需要定时检查或更换，可依以下几种方法：
1、水冷螺杆式低温冷水机组一般每运行10000小时须检查或更换润滑油，且第一次运转后，2500小时建议更换一次润滑油且清洗机油过滤器和压缩机吸气滤网。因系统组装的残渣在正式运转后都会累积在压缩机中。故2500小时或3个月应该更换一次润滑油，之后依系统的清洁度状况定时更换，若系统清洁度佳，可每10000小时（或每年）更换一次。
2、水冷螺杆式低温冷水机组压缩机的排气温度若长时期维持在高温状态，则润滑油恶化速度很快，需定期（每2个月）检查润滑油的恶化性，不合格要及时更换。若无法定期检查可依表5之建议执行。
 
表5 压缩机排气温度与更换润滑油之时间表
注：运转时间系以每天运转16hr计算。
3、水冷螺杆式低温冷水机组润滑油之酸化，会直接影响压缩机马达寿命，故应定期检查润滑油的酸度是否合格，一般润滑油酸度低于PH=6以下时及时更换。如无法检查酸度则应定期更换系统的干燥过滤器，使系统干燥程度保持良好。
4、水冷螺杆式低温冷水机组润滑油的更换程序请参考以上几点，尤其要说明的是系统有马达烧毁前例的情况下，在更换马达后，更应每个月追踪润滑油状况或定时（200小时）更换润滑油，直到系统干净为止，否则马达可能再次烧毁。
四、水冷螺杆式低温冷水机组设备设计制造及验收标准
1、水冷螺杆式低温冷水机组设计制造及验收标准
GB/T18430.1-2001 《蒸气压缩式冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》
2、螺杆压缩机设计制造及验收标准
JB/T19410-2003    《螺杆式制冷剂压缩机》
JB/T6909-1993     《喷油螺杆式单级制冷压缩机》
ZBJ73001-1987     《喷油螺杆式单级制冷压缩机转子技术条件》
ZBJ73002-1987     《喷油螺杆式单级制冷压缩机技术条件》
ZBJ73030-1989     《喷油螺杆式单级制冷压缩机组型式与基本参数》
3、压力容器设计制造及验收标准
JB/T6917-1993      《制冷装量用压力容器》
GB150-89          《钢制压力容器》
GB151-89          《钢制壳管式换热器》